材料科学基础经典教材

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800材料科学基础参考书目

800材料科学基础参考书目

800材料科学基础参考书目一、引言材料科学基础是一门涉及多学科领域的交叉学科,对于从事材料科学研究和工程应用的人来说,掌握这门学科至关重要。

为了帮助大家更好地学习这门课程,本文整理了一份800材料科学基础参考书目,以供大家选用。

二、800材料科学基础参考书目概述1.书籍分类本次推荐的参考书籍主要包括经典教材、进阶阅读和实用手册三大类。

2.书籍特点这些书籍在内容上系统全面,既有理论知识的讲解,也有实践应用的介绍。

在结构上条理清晰,便于读者学习。

在编写风格上,通俗易懂,注重理论与实际相结合,使读者能够更容易地理解和掌握知识。

3.适用读者这些参考书籍适用于材料科学专业的学生、研究人员以及从事材料相关工作的人员。

不同层次的读者可以根据自己的需求选择相应的书籍进行学习。

三、具体推荐书籍介绍1.经典教材- 《材料科学基础》(第3版):作者张永山,出版社为高等教育出版社。

该书内容丰富,系统性强,理论联系实际,是学习材料科学基础的优质教材。

- 《材料科学》:作者Donald R.Askeland,出版社为机械工业出版社。

该书为国际知名教材,内容新颖,理论与实践相结合,适合本科生和研究生阅读。

2.进阶阅读- 《材料科学导论》:作者Markus B.Reiss,出版社为Wiley-VCH。

该书对材料科学的基本概念、原理和方法进行了全面阐述,适合已有一定基础知识的学生和研究人员深入学习。

- 《功能材料与器件》:作者陈湘春,出版社为化学工业出版社。

该书对功能材料的性能、结构与器件应用进行了深入分析,有助于拓展读者在材料科学领域的视野。

3.实用手册- 《材料科学手册》:作者Kazuhiro Hono,出版社为Elsevier。

该书是一本权威的实用手册,涵盖了材料科学领域的各个方面,对实际工程应用具有很高的参考价值。

四、如何高效学习材料科学基础1.制定学习计划根据自身需求和时间安排,合理规划学习进度,确保学习过程的系统性和连贯性。

材料科学基础(第2版)

材料科学基础(第2版)
《材料科学基础(第2版)》共分10章,教学时数不变;删去《材料科学基础(第1版)》中的热加工专业编 写的金属材料与热处理部分,并对原书第六章、第七章及第十章重新编写。第六章改为“材料的凝固与气相沉 积”。传统的冶金工程只讲材料的凝固,已不能适应材料科学的发展,所以在第六章中增加了气固转就,并介绍 了沉积法在一些重要领域的应用 。
教学资源
教学资源
《材料科学基础(第2版)》开通了有数字资源的下载,其中包含《材料科学基础(第2版)》(各章知识点) (教学大纲)、《材料科学基础(第2版)》(测验题及其参考答案)、《材料科学基础(第2版)》(多媒体电 子课件)(PPT课件) 。
作者简介
作者简介
石德珂Байду номын сангаас西安交通大学材料系副教授 。
全书共10章,包含材料结构概论、晶体结构、高分子材料结构、晶体缺陷、相结构与相图等材料科学与工程 专业的技术知识,还阐述材料的成分、组织结构与性能间关系的基本原理。
成书过程
成书过程
《材料科学基础(第1版)》是遵照1996年12月全国高校材料工程类专业教学指导委员会的决定编写的。当 时考虑到专业改造与发展,将该书定为原“金属材料及热处理”和原“金属热加工”两类专业共用的技术基础课 教材,教学时数为100至120,几年的教学实践表明,多数院校的热加工专业已将该课程时数减少了许多,以致无 法共用。故这次按“材料科学与工程”专业的要求修订《材料科学基础(第2版)》 。
2019年12月2日,《材料科学基础(第2版)》由石德珂主编,机械工业出版社出版 。
内容简介
内容简介
《材料科学基础(第2版)》除导论外共十章,内容包括:材料结构概论、晶体结构、高分子材料结构、晶 体缺陷、相结构与相图、材料的凝固与气相沉积、扩散与固态相变、变形与断裂、材料的电子结构与物理性能及 材料概论 。

材料科学基础(第1章)

材料科学基础(第1章)

2.原子间的结合力与结合能
原子能够结合为晶体的原因是原子结合起来后
体系的能量可以降低,在原子结合成晶体的过 程中,会有一定的能量E释放出来,这个能量 叫做结合能。
假设 fa 代表引力(attraction),fb代表斥力
(repulsion), d代表原子间距离(distance),则有:
原子间净作用力
1.2共价键
两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用 电子对而形成的化学键。共价键键合的基本特 点是核外电子云达到最大的重叠,形成“共用 电子对”,有确定的方位,且配位数较小。
共价键的结合极为牢固,故共价晶体具有结构 稳定、熔点高、质硬脆等特点。共价形成的材 料一般是绝缘体,其导电性能差。
式中 a、b、m、n均为常数,且m<n,m、n均为大 于2的常数。
当d较大时,fr很小,|fa|较大,故f < 0,即 相互吸引。当d小到一定程度后,fr很大,而
|fa|很小,故f > 0, 即相互排斥。
在d=d0处, |fa|= fr,f = 0,即晶体内原子间 距保持恒定。
上述双原子结合模型虽然很粗糙,但用于 描述大量原子组成的聚集状态,还是较为简明 的。
二、金属原子间的结合
1、原子间的结合键 1.1离子键 大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键
的方式结合。离子键键合的基本特点是以离子 而不是以原子为结合单元。
↓(外层电子重新分布) 金属+非金属 → 离子键
↑(离子间静电作用)
一般离子晶体中正负离子静电引力较强,结合 牢固。因此。其熔点和硬度均较高。这类化合 物通常变形能力差,具有硬而脆的性质。另外, 在离子晶体中很难产生自由运动的电子,因此, 它们都是良好的电绝缘体。但当处在高温熔融 状态时,正负离子在外电场作用下可以自由运 动,即呈现离子导电性。

材料学必看书单

材料学必看书单

书单一、材料科学基础学习要点:金属材料内容为主,高分子和无机非金属材料最好也涉猎一些,材料间一脉相通,知识多多益善。

推荐书籍:《材料科学基础》(上海交大胡庚祥、蔡珣版)或(北科大余永宁版)。

要求读懂晶体结构、晶体缺陷、扩散、相变、形变、回复、再结晶、相图。

二、材料物理学学习要点:金属物理学,很难,但领悟后终身受益。

推荐书籍:《金属物理学第一卷~第三卷》(南大冯端)、《材料物理性能》(北航田莳)、《工程材料力学性能》(合工大束德林)。

要求读懂材料的表面与界面、电性能、热性能、弹性变形、塑性变形、断裂、压缩、弯曲、扭转、冲击、强度、硬度、韧性、脆性、疲劳、应力腐蚀、摩擦磨损、蠕变,以上性能的测试方法与仪器。

三、材料热力学学习要点:金属材料热力学。

推荐书籍:《物理化学》(天大版、浅显易懂)或《材料热力学》(上海交大徐祖耀版、有理论深度)、《合金相与相变》(北科大肖纪美)。

要求读懂热力学三大定律、自由能、比热容、相平衡、固溶体、亚稳相、平衡相、相变(凝固、脱溶、调幅分解、有序无序转变)、氧化。

四、材料加工学习要点:掌握有色金属材料的主要加工和热处理方法,有精力可以涉猎钢铁材料加工热处理内容,此部分内容十分庞大且复杂,只要泛泛理解基本原理即可。

推荐书籍:《金属材料及热处理》(中南大学崔振铎)、《有色金属锭坯生产技术》(东北大学马宏声)、《材料成形基础》(郑州大学关绍康)、《金属塑性加工原理》(中南大学张新明)。

要求读懂熔炼(真空熔炼、非真空熔炼、感应熔炼(高频、中频、工频)、电弧熔炼、气体(除气、脱氧)、夹杂(净化)、覆盖剂)、铸造(铸锭、半连续铸造、连续铸造、压力铸造、连铸连轧、连续铸轧或铸挤、快速凝固、定向凝固)、锻造、冲压、挤压(热挤压、连续挤压、静液挤压)、拉拔、轧制(热轧、冷轧、孔型轧制)、半固态成形、焊接、切削(金属工艺学)、热处理(固溶、时效、退火、形变热处理)。

五、材料分析方法学习要点:初步了解材料成分、组织、性能的表征方法和原理。

《材料科学基础教案》课件

《材料科学基础教案》课件

《材料科学基础教案》PPT课件第一章:材料科学导论1.1 材料科学的定义和发展历程1.2 材料的分类和特性1.3 材料科学的研究内容和方法1.4 材料科学在工程中的应用第二章:材料的力学性能2.1 弹性、塑性和脆性2.2 材料的强度、硬度和韧性2.3 材料的热膨胀和导热性2.4 材料的疲劳和腐蚀性能第三章:材料的结构3.1 原子结构与元素的电子配置3.2 金属晶体结构3.3 非金属晶体结构3.4 材料的微观结构与宏观性能的关系第四章:材料的热处理和加工4.1 材料的热处理工艺和性能4.2 金属的铸造、焊接和热轧4.3 非金属材料的加工方法4.4 新型材料的加工技术和应用第五章:材料的选择与应用5.1 材料的选用原则和标准5.2 工程常用金属材料的选择与应用5.3 常用非金属材料的选择与应用5.4 新型材料在工程中的应用案例分析第六章:金属的腐蚀与防护6.1 金属腐蚀的基本类型和机理6.2 金属腐蚀的影响因素6.3 金属的腐蚀防护方法6.4 实例分析:金属腐蚀与防护的应用第七章:陶瓷材料7.1 陶瓷材料的定义和特性7.2 陶瓷材料的制备方法7.3 陶瓷材料的分类与应用7.4 先进陶瓷材料的最新发展第八章:高分子材料8.1 高分子材料的定义和结构8.2 高分子材料的制备方法8.3 高分子材料的性能与应用8.4 生物基高分子材料和可持续发展的关系第九章:复合材料9.1 复合材料的定义和特点9.2 复合材料的制备方法9.3 常见复合材料的类型与应用9.4 复合材料在航空航天和汽车工业中的应用第十章:纳米材料10.1 纳米材料的定义和特性10.2 纳米材料的制备方法10.3 纳米材料的应用领域10.4 纳米材料的发展趋势和挑战重点和难点解析重点一:材料科学的定义和发展历程解析:理解材料科学的定义是掌握整个学科的基础,对材料科学的发展历程有一个全面的了解,能够帮助我们更好地理解其在不同历史阶段的重要性。

重点二:材料的分类和特性解析:材料的分类是理解不同材料性质的基础,而特性则是材料应用的关键。

材料科学基础(第三版)

材料科学基础(第三版)

材料科学基础(第三版)第1章原子结构与键合1.1 原子结构1.1.1 物质的组成1.1.2 原子的结构1.1.3 原子的电子结构1.1.4 元素周期表1.2 原子间的键合1.2.1 金属键1.2.2 离子键1.2.3 共价键1.2.4 范德瓦耳斯力1.2.5 氢键1.3 高分子链1.3.1 高分子链的近程结构1.3.2 高分子链的远程结构第2章固体结构2.1 晶体学基础2.1.1 空间点阵和晶胞2.1.2 晶向指数和晶面指数2.1.3 晶体的对称性2.1.4 极射投影2.1.5 倒易点阵2.2 金属的晶体结构2.2.1 三种典型的金属晶体结构2.2.2 晶体的原子堆垛方式和间隙2.2.3 多晶型性2.3 合金相结构2.3.1 固溶体2.3.2 中间相2.4 离子晶体结构2.4.1 离子晶体的结构规则2.4.2 典型的离子晶体结构2.4.3 硅酸盐的晶体结构2.5 共价晶体结构2.6 聚合物的晶态结构2.6.1 聚合物的晶体形态2.6.2 聚合物晶态结构的模型2.6.3 聚合物晶体的晶胞结构2.7 准晶态结构2.8 液晶态结构2.8.1 液晶的分子结构特征与分类2.8.2 液晶的结构2.9 非晶态结构第3章晶体缺陷3.1 点缺陷3.1.1 点缺陷的形成3.1.2 点缺陷的平衡浓度3.1.3 点缺陷的运动3.2 位错3.2.1 位错的基本类型和特征3.2.2 伯氏矢量3.2.3 位错的运动3.2.4 位错的弹性性质3.2.5 位错的生成和增殖3.2.6 实际晶体结构中的位错3.3 表面及界面3.3.1 外表面3.3.2 晶界和亚晶界3.3.3 孪晶界3.3.4 相界第4章固体中原子及分子的运动4.1 表象理论4.1.1 菲克第一定律4.1.2 菲克第二定律4.1.3 扩散方程的解4.1.4 置换型固溶体中的扩散4.1.5 扩散系数D与浓度相关时的求解4.2 扩散的热力学分析4.3 扩散的原子理论4.3.1 扩散机制4.3.2 原子跳跃和扩散系数4.4 扩散激活能4.5 无规则行走与扩散距离4.6 影响扩散的因素4.7 反应扩散4.8 离子晶体中的扩散4.9 高分子的分子运动4.9.1 分子链运动的起因及其柔顺性4.9.2 分子的运动方式及其结构影响因素4.9.3 高分子不同力学状态的分子运动解说第5章材料的形变和再结晶5.1 弹性和黏弹性5.1.1 弹性变形的本质5.1.2 弹性变形的特征和弹性模量5.1.3 弹性的不完整性5.1.4 黏弹性5.2 晶体的塑性变形5.2.1 单晶体的塑性变形5.2.2 多晶体的塑性变形5.2.3 合金的塑性变形5.2.4 塑性变形对材料组织与性能的影响5.3 回复和再结晶5.3.1 冷变形金属在加热时的组织与性能变化5.3.2 回复5.3.3 再结晶5.3.4 晶粒长大5.3.5 再结晶退火后的组织.5.4 热变形与动态回复、再结晶5.4.1 动态回复与动态再结晶5.4.2 热加工对组织性能的影响5.4.3 蠕变5.4.4 超塑性5.5 陶瓷材料变形的特点5.6 高聚物的变形特点第6章单组元相图及纯晶体的凝固6.1 单元系相变的热力学及相平衡6.1.1 相平衡条件和相律6.1.2 单元系相图6.2 纯晶体的凝固6.2.1 液态结构6.2.2 晶体凝固的热力学条件6.2.3 形核6.2.4 晶体长大6.2.5 结晶动力学及凝固组织6.2.6 凝固理论的应用举例6.3 气-固相变与薄膜生长6.3.1 蒸气压6.3.2 蒸发和凝聚的热力学条件6.3.3 气体分子的平均自由程6.3.4 形核6.3.5 薄膜的生长方式6.3.6 应用举例(巨磁电阻多层膜和颗粒膜) 6.4 高分子的结晶特征第7章二元系相图和合金的凝固与制备原理7.1 相图的表示和测定方法7.2 相图热力学的基本要点7.2.1 固溶体的自由能-成分曲线7.2.2 多相平衡的公切线原理7.2.3 混合物的自由能和杠杆法则7.2.4 从自由能-成分曲线推测相图7.2.5 二元相图的几何规律7.3 二元相图分析7.3.1 匀晶相图和固溶体凝固7.3.2 共晶相图及其合金凝固7.3.3 包晶相图及其合金凝固7.3.4 溶混间隙相图与调幅分解7.3.5 其他类型的二元相图7.3.6 复杂二元相图的分析方法7.3.7 根据相图推测合金的性能7.3.8 二元相图实例分析7.4 二元合金的凝固理论7.4.1 固溶体的凝固理论7.4.2 共晶凝固理论7.4.3 合金铸锭(件)的组织与缺陷7.4.4 合金的铸造和二次加工7.5 高分子合金概述7.5.1 高分子合金的相容性7.5.2 高分子体系的相图及测定方法7.5.3 高分子合金的制备方法7.5.4 高分子合金的形态结构7.5.5 高分子合金性能与组元的一般关系7.5.6 高分子及其合金的主要类型7.6 陶瓷合金概述7.6.1 陶瓷粉体的合成7.6.2 陶瓷粉体的成型和烧结7.6.3 玻璃的制备7.6.4 陶瓷材料的性能第8章三元相图8.1 三元相图的基础8.1.1 三元相图成分表示方法8.1.2 三元相图的空间模型8.1.3 三元相图的截面图和投影图8.1.4 三元相图中的杠杆定律及重心定律8.2 固态互不溶解的三元共晶相图8.3 固态有限互溶的三元共晶相图8.4 两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图8.5 包共晶型三元系相图8.6 具有四相平衡包晶转变的三元系相图8.7 形成稳定化合物的三元系相图8.8 三元相图举例8.9 三元相图小结第9章材料的亚稳态9.1 纳米晶材料9.1.1 纳米晶材料的结构9.1.2 纳米晶材料的性能9.1.3 纳米晶材料的形成9.1.4 纳米碳管简介9.2 准晶态9.2.1 准晶的结构9.2.2 准晶的形成9.2.3 准晶的性能……第10章材料的功能特性中英对照的关键词参考文献。

811材料科学与工程基础参考书目

811材料科学与工程基础参考书目

811材料科学与工程基础参考书目一、基础概念与原理1. 《材料科学与工程导论》(William D. Callister Jr.著)这本书从材料科学和工程的基本概念出发,介绍了材料的结构、性能和加工等方面的知识,适合初学者入门。

2. 《材料科学基础》(王道生著)本书围绕材料的基本概念和原理展开,涵盖了材料的分类、结构与性能关系、材料加工与表征等内容,是理解材料科学基础的重要工具书。

3. 《材料表征技术》(刘克理、韩威著)这本书介绍了材料表征的基本概念、原理和常用技术,包括电子显微镜、X射线衍射、质谱分析等,对于学习材料科学的同学来说是一本不可多得的参考书。

二、常用材料与性能4. 《工程材料科学》(Roger T. Howe、George F. Weston著)本书以工程材料为主线,介绍了金属、陶瓷、聚合物等各种常见材料的性能、加工和应用,适合对工程材料感兴趣的读者。

5. 《材料性能及其测试》(叶亦志、张培藩著)这本书主要介绍了材料性能测试的基本原理和方法,包括拉伸、硬度、疲劳等性能测试,对于材料性能研究和测试技术的学习有很大帮助。

三、材料加工与设计6. 《现代材料加工工程》(刘正宁、张国君著)本书详细介绍了现代材料加工的基本原理和常用技术,包括铸造、焊接、切削等,对于了解材料加工工程的同学来说是一本不可或缺的参考书。

7. 《材料的选择与设计》(Michael F. Ashby、David R.H. Jones著)这本书从材料选择的角度出发,介绍了材料的选型方法、设计原则和案例分析,是一本极具实用价值的参考书。

四、新兴材料与应用8. 《功能性材料科学与工程》(许再寿、张志友著)本书介绍了新兴功能材料的研究进展和应用前景,包括智能材料、功能陶瓷、生物材料等,对于了解和研究新兴材料的同学来说具有很高的参考价值。

9. 《纳米材料科学与技术》(刘振江、陈爱兰著)这本书系统介绍了纳米材料的基本概念、制备技术及其在能源、电子、生物等领域的应用,对于了解纳米材料研究和应用的同学来说是一本极具参考价值的书目。

材料科学基础 胡庚祥 第三版

材料科学基础 胡庚祥 第三版

材料科学基础胡庚祥第三版材料科学基础胡庚祥第三版:探索材料世界的奥秘材料科学是一门研究材料的结构、性能和制备方法的学科,是现代科技和工程领域的基础学科。

《材料科学基础胡庚祥第三版》是材料科学领域的经典教材,它详细介绍了材料科学的基本原理和方法,涵盖了材料的各个方面,为读者提供了深入了解材料科学的机会。

在这本书中,胡庚祥教授从材料科学的基本概念和原理开始,逐步引导读者了解材料的结构与性能的关系。

他详细介绍了金属、陶瓷、高分子和复合材料等常见材料的特点和制备方法,并阐述了材料的性能测试和评价方法。

此外,书中还讨论了材料的热力学和相变行为,以及材料的电磁性能和光学性质等内容。

在材料科学的研究和应用中,材料的结构与性能是至关重要的。

不同材料的结构决定了它们的性质和用途。

胡庚祥教授在书中通过丰富的实例和图示,生动地描述了不同材料的结构特征和相互作用原理。

例如,金属材料的结构由紧密排列的金属原子构成,具有良好的导电性和导热性;陶瓷材料的结构由离子或分子构成,具有高硬度和耐高温性能;高分子材料由大分子链构成,具有良好的可塑性和绝缘性能;复合材料由两种或多种不同材料的组合构成,具有综合性能优异的特点。

除了结构与性能的关系,材料的制备方法也是材料科学的重要内容。

胡庚祥教授在书中介绍了常见的制备方法,如熔融法、溶液法、气相沉积法和固相反应法等。

他详细讲解了每种方法的原理和操作步骤,并提供了实验操作技巧和注意事项。

通过学习这些制备方法,读者可以了解到如何选择适合的方法来制备所需的材料,并掌握材料制备的基本技能。

此外,胡庚祥教授还介绍了材料的性能测试和评价方法。

材料的性能测试是评价材料质量和可靠性的重要手段。

他详细介绍了常见的力学性能测试、热学性能测试和电学性能测试等方法,并说明了每种测试方法的原理和操作步骤。

通过学习这些测试方法,读者可以了解到如何准确地评价材料的性能,并为材料的应用提供科学依据。

在材料科学领域的研究和应用中,热力学和相变行为是一个重要的研究方向。

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关注计算
§1-3典型晶体结构 二、共价晶体
• 典型结构:单晶硅(金刚石、低于室温时的C 、Ge、Sn)结构称金刚石立方结构(骨架状, 四原子近邻); As、Sb、Bi结晶成层状结构(片 状,三原子近邻);S、Se、Te螺旋链结构(两 原子近邻键合)
• 成键强度:金刚石结构成键强;层状结构层内 强,层间弱;链结构链内共价键,链间分子键
键合为非极性共价键或金属键;电负性差别增加,键 合极性增加,倾向于离子性键合。 (纯共价键合)SiMgSNaCl(离子键合) 两头是 极端 (强极性特征)HFHClHBrHI(弱极性特征) 大多数实际材料键合特点:几种键合形式同时存在。
§1-2晶体化学基本原理 二、晶体中的键型
• 化学键的概念、种类,分子键的概念 • 关注离子键、共价键、金属键 、范式键
材料科学基础经典教材
2020年4月21日星期二
写在前面
• 本PPT中列出的知识点都很重要 • 红色标出的是特别重要的 • 本PPT作为教案的配合材料,较之
教案更为精简
第一章 晶体结构
• §1-1晶体学基础 • §1-2晶体化学基本原理 • §1-3典型晶体结构
§1-1与非晶体
面增加的影响。如,在体心立方或面心立方晶 胞中间有一层,故实际晶面间距应为d001/2。
§1-1晶体学基础 三、晶体的对称性
• 宏观和微观对称要素、点群、空间群、 单形、聚形的概念的概念
• 关注所有对称要素归纳:
§1-2晶体化学基本原理 一、电负性
• 电负性的概念、分界 • 化合物形成与电负性关系:两元素电负性差别很小,
• 关注六方晶系按两种晶轴系所得指数的转换: 从(hkil)转换成(hkl):去掉i即可,反之:加上i= -(h+k) [UVW]与[uvtw]间互换关系:U=u-t, V=v-t, W=w;u=(2U-V), v=(2V-U), t= -(u+v), w=W
§1-1晶体学基础 二、晶向指数和晶面指数
§2-1点缺陷 一、点缺陷的类型
很小,另一个方向上的尺寸相对很长;
(3)面缺陷(二维缺陷)。其特点是在一个方向上的尺寸 很小,另外两个方向上的尺寸很大。
§2-1点缺陷 一、点缺陷的类型
• (一)热缺陷 弗伦克尔缺陷:原子离开平衡位置后, 挤到格子点的间隙中,形成间隙离子, 而原来位置上形成空位,成对产生。
肖特基缺陷:原子获得较大能量,移到 表面外新的位置上去,原来位置则形成 空位,空位逐渐转移到内部,体积增加 。
要关注二者的区别 • 掌握材料性能,不根据外观,必需从原
子排列情况确定
§1-1晶体学基础 一、空间点阵
• 空间点阵和晶胞的概念 • 晶胞的描述方法 • 7种晶系、14种布拉菲点阵、晶族的概
念 • 关注晶体结构与空间点阵区别与关联
§1-1晶体学基础 二、晶向指数和晶面指数
• 晶向、晶面、晶向指数、晶面指数、晶向族、 晶面族的概念
、氢键的特点、成键方式、强度、形成 条件
§1-2晶体化学基本原理 三、结合能和结合力
• 原子结合为晶体的原因:原子结合起来后,体 系能量降低
• 结合能:分散原子结合成晶体过程中,释放出 的能量V
• 原子间的吸引与排斥:吸引是长程力,源自异 性电荷库仑引力,远距离时起主要作用;排斥 是短程力,源自同性电荷间的库仑力和原子实 周围电子气相互重叠引起的排斥,十分接近时 起主要作用。
三者之间 关系:
§1-3典型晶体结构 三、离子晶体
• 形成晶体结构的泡林五规则 关注用规则分析结构
§1-3典型晶体结构 四、硅酸盐晶体
• 硅酸盐矿物结构 关注计算
• 岛状硅酸盐: • 焦硅酸盐: • 环状硅酸盐: • 链状硅酸盐: • 层状硅酸盐: • 单链与环状的区别:化学式中单链Si的数量是1或2;
§1-2晶体化学基本原理 四、原子半径
• 范德瓦耳斯半径 、共价半径、离子半径 、金属半径的概念
§1-3典型晶体结构 一、金属晶体
• (一)晶体中的原子排列及典型金属晶 体结构:最典型结构、堆积特征、密排 面、密排面上原子排列方式、晶格常数 与原子半径的关系、间隙
• (二)晶体中原子间的间隙:八面体、 四面体间隙、配位数、致密度的概念
• 晶带与晶带轴的概念
• 关注 1、晶带轴[uvw]与该晶带的晶面(hkl)之 间的关系:hu+kv+lw=0 2和、(任h2两k2l个2) 不则平有行u=晶k1面l2-的k2l晶1,带v轴=l:1h(2h-l12kh11l,1) w=h1k2-h2k1
§1-1晶体学基础 二、晶向指数和晶面指数
• 晶面间距的概念、特点 • 关注晶面间距的计算 正交晶系面间距计算式: 立方晶系面间距计算式: 注意:以上对简单晶胞而言;复杂晶胞应考虑层
§1-3典型晶体结构 二、共价晶体
• 其它重要结构: 闪锌矿和纤锌矿,有极性共价键,是共价
晶体的两种典型结构 方石英结构:共价晶体SiO2的一种变体,
立方ZnS结构 鳞六石方英Z结n构S结:构共价晶体SiO2的一种变体,
§1-3典型晶体结构 三、离子晶体
• 负离子配位多面体:以正离子为中心,将周围 最近邻配置的各负离子的中心连起来形成的多 面体,负离子配位多面体的形状正离子配位数 :配置于正离子周围的负离子数
环状是3以上
§1-3典型晶体结构 五、高分子晶体
• (一) 高分子晶体的形成 基本形态 、高分子材料特点 、高分子结构单 元连接特点 、结构形态 、结晶特性 (二)高分子晶体的形态 高分子晶体形貌:结晶高分子较多地具有球晶 的形貌。一个球晶由沿半径垂直方向的多层晶 片组成。晶片内是缨束状晶区或折叠链晶区。 晶片间是无定形的非晶区偏振光显微镜下聚乙 烯球晶
第二章 晶体的不完整性
• §2-1点缺陷 • §2-2位错 • §2-3表面、界面结构及不完整性
第二章 晶体的不完整性
• 缺陷:晶体中偏离完整性的区域,即造成晶体点阵周 期势场畸变的一切因素
• 晶体缺陷分类: (1)点缺陷(零维缺陷)。其特点是在X、Y、Z三个方向
上的尺寸都很小(相当于原子的尺寸); (2)线缺陷(一维缺陷)。其特点是在两个方向上的尺寸
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